閃速存儲器硬件接口和程序設計中的關鍵技術

閃速存儲器(Flash Memory)以其集成度高、制造成本低、使用方便等諸多優點廣泛地應用于辦公設備、通信設備、醫療設備、家用電器等領域。利用其信息非易失性和可以在線更新數據參數特性，可將其作為具有一定靈活性的只讀存儲器使用。

在單片機應用系統中，經常遇到大容量的數據存儲問題。閃速存儲器由于容量大、存儲速度快、體積小、功耗低等諸多優點，而成為應用系統中數據存儲器的首選。但是，由于單片機的資源有限，而閃速存儲器的種類和工作方式又千差萬別，因而在單片機與閃速存儲器的接口電路和程序設計中，有許多關鍵技術問題需要解決。

　　單片機與閃速存儲器的接口電路應注意的問題有：

　　(1)很多單片機的工作電壓為+5V，而很多閃速存儲器卻工作在1.8～6V之間，有些閃速存儲器(Flash Memory)的擦除電壓又工作在12V。

　　(2)8位的單片機很多，而閃速存儲器很多是16位的。

　　(3)同一型號的閃速存儲器由于廠家不同，引腳的定義是不一樣的，例如Intel公司的28F008BV與AMD公司的29LV008有很多引腳是不一樣的。

　　單片機與閃速存儲器的程序設計應注意的問題有：

　　(1)不同廠家的閃速存儲器使用不同的操作命令集，軟件要根據不同廠家的閃速存儲器使用不同的操作命令集。

　　(2)很多閃速存儲器內部存儲結構和時間參數是不同的。由于閃速存儲器內部都是分成不同大小存儲塊，在對閃速存儲器進行擦除操作時，軟件要根據不同型號的閃速存儲器調整被擦除存儲塊的大小等參數。同時，由于不同型號的閃速存儲器時間參數是不同，軟件要根據閃速存儲器的時間參數來調整讀寫和擦除操作的時間。

　　針對上面遇到的問題，我們從硬件和軟件兩個方面來考慮單片機與閃速存儲器應用系統中應解決的關鍵技術問題。

1 單片機與閃速存儲器硬件接口的關鍵技術

　　生產閃速存儲器的半導體公司主要有美國的Intel、AMD公司和日本的Sharp、Fujitsu公司，這四家公司生產的閃速存儲器的市場占有份額相當大。表1列出了四家公司生產的主要型號的閃速存儲器的性能指標。

從表1中可以看出，不同廠家的閃速存儲器的工作電壓和編程擦除電壓是不一樣的，同時數據位的長度也是不一樣的。由于目前國內應用最廣泛的單片機仍然是8位的MCS-51系列單片機，16位的單片機種類比較少，而且工作電壓在低電壓(2.7～3.6V)的單片機又是寥寥無幾。能否用市場上常見的普通8位單片機來設計一個與大多數閃速存儲器接口的電路呢?答案是肯定的。我們用普通的8位單片機AT89C52設計了一個與閃速存儲器TE28F160B3的接口電路，AT89C52是ATMEL公司生產的與MCS-51系列單片機兼容的8位單片機，它內部有一個16K 的E2PROM程序存儲器，它的工作電壓是5V。TE28F160B3是INTEL公司生產的容量為16M位、數據總線寬度為16位的閃存存儲器，它的工作電壓為2.7～3.6V。需要指出的是，雖然TE28F160B3的工作電壓為2.7～3.6V，但是其各引腳的最大工作電壓范圍卻在-0.5V～5.0V，各引腳高電平最高工作電壓不能超過5.5V，這樣就使得我們可以使用AT89C52來設計與TE28F160B3的接口電路。該接口電路如圖1所示。